CN116652369A - 激光加工控制方法、系统及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种激光加工控制方法、系统及装置,涉及激光加工技术领域。该方法包括:获取待加工物料上至少两个标记点的像素坐标值,根据加工平台与视觉定位装置之间的坐标关系和像素坐标值,确定多个加工区域的中心坐标值和待加工物料的偏转角度;根据待加工物料的偏转角度和振镜的安装角度,确定并校正振镜的图像旋转角度;根据每个加工区域的中心坐标值,控制激光振镜加工装置移动至每个加工区域;根据每个加工区域的平均厚度和预设缩放因子,确定并校正图像缩放比例;控制激光发射器发射的激光通过具有图像旋转角度和图像缩放比例的振镜,在加工区域上进行激光器加工。本申请可以解决来料位置偏差、来料厚度不一致的问题,提升物料加工精度。
Description
技术领域
本发明涉及激光加工技术领域,具体而言,涉及一种激光加工控制方法、系统及装置。
背景技术
激光振镜加工系统包括激光器和振镜两个部分,激光器发出一束激光经过扩束后进入到振镜,激光通过在振镜中XY两个正交方向上的镜面上的反射和聚焦透镜聚焦到待加工物件上进行激光加工。
受到振镜加工幅面的影响,在对大幅面的加工件进行加工时,需要将待加工图形按照加工幅面进行分割,通过改变激光振镜和待加工物料之间的相对位置,一一完成待加工物料上各个加工区域的图形加工从而拼接为整个加工图形。
但是在拼接加工的过程中,由于来料位置存在偏差、来料厚度不一致,可能导致各个加工区域所加工得到的图形因为大小不一致、图形精度不一致,使得各个加工区域所加工得到的图形无法拼接成功。
发明内容
本发明的目的在于,针对上述现有技术中的不足,提供一种激光加工控制方法、系统及装置,以便解决来料位置偏差、来料厚度不一致的问题,提升物料加工精度。
为实现上述目的,本申请实施例采用的技术方案如下:
第一方面,本申请实施例提供了一种激光加工控制方法,所述方法包括:
通过视觉定位装置获取待加工物料上至少两个标记点的像素坐标值,所述待加工物料安装在加工平台上;
根据预先建立的所述加工平台与所述视觉定位装置之间的坐标关系,以及所述至少两个标记点的像素坐标值,确定所述待加工物料上多个加工区域的中心坐标值以及所述待加工物料的偏转角度;
根据所述待加工物料的偏转角度,以及激光振镜加工装置中振镜的安装角度,确定并校正所述振镜的图像旋转角度;
根据每个所述加工区域的中心坐标值,控制所述激光振镜加工装置移动至每个所述加工区域;
根据每个加工区域的平均厚度和预设缩放因子,确定并校正所述振镜针对每个所述加工区域的图像缩放比例;
控制所述激光振镜加工装置中的激光发射器发射的激光通过具有所述图像旋转角度和所述图像缩放比例的振镜,在每个所述加工区域上进行激光器加工。
可选的,所述根据预先建立的所述加工平台与所述视觉定位装置之间的坐标关系,以及所述至少两个标记点的像素坐标值,确定所述待加工物料上多个加工区域的中心坐标值以及所述待加工物料的偏转角度之前,所述方法还包括:
根据标定板上标记点在所述加工平台上的位置,控制所述激光振镜加工装置以所述标记点为中心,在所述标定板上加工标记点阵;
根据所述标记点阵中各个点在所述加工平台上的平台坐标值,以及所述各个点的像素坐标值,确定所述加工平台与所述视觉定位装置之间的坐标关系。
可选的,所述根据预先建立的所述加工平台与所述视觉定位装置之间的坐标关系,以及所述至少两个标记点的像素坐标值,确定所述待加工物料上多个加工区域的中心坐标值以及所述待加工物料的偏转角度,包括:
根据所述根据预先建立的所述加工平台与所述视觉定位装置之间的坐标关系,以及所述至少两个标记点的像素坐标值,计算所述至少两个标记点的平台坐标值;
根据所述至少两个标记点的平台坐标值,计算所述待加工物料的偏转角度;
根据所述至少两个标记点的平台坐标值、所述至少两个标记点与各个加工区域的位置关系,以及所述待加工物料的偏转角度,计算所述待加工物料上多个加工区域的中心坐标值。
可选的,所述根据所述至少两个标记点的平台坐标值、所述至少两个标记点与各个加工区域的位置关系,以及所述待加工物料的偏转角度,计算所述待加工物料上多个加工区域的中心坐标值,包括:
根据所述至少两个标记点的平台坐标值、所述至少两个标记点与第一加工区域的位置关系,以及所述待加工物料的偏转角度,计算所述第一加工区域的中心坐标值;
根据所述第一加工区域的中心坐标值、各所述加工区域之间的相对位置关系,以及所述待加工物料的偏转角度,计算其他加工区域的中心坐标值。
可选的,所述根据预先建立的所述加工平台与所述视觉定位装置之间的坐标关系,以及所述至少两个标记点的像素坐标值,确定所述待加工物料上多个加工区域的中心坐标值以及所述待加工物料的偏转角度之后,所述方法还包括:
根据所述激光振镜加工装置的安装平台与所述加工平台之间的垂直度偏差,对所述多个加工区域的中心值坐标值进行校准。
可选的,所述根据所述多个加工区域的平均厚度和预设缩放因子,确定所述振镜的图像缩放比例之前,所述方法还包括:
通过所述激光振镜加工装置在预设校正平面上加工生成第一尺寸的网格;
通过所述激光振镜加工装置在不同距离的加工平面上加工生成多个第二尺寸的网格;
根据所述第一尺寸的网格和所述多个第二尺寸的网格的尺寸差异,计算所述预设缩放因子。
可选的,所述方法还包括:
根据预设周期,控制所述激光振镜加工装置中的激光发射器发射的激光通过具有所述图像旋转角度和所述图像缩放比例的振镜,在第一加工区域加工辅助图形;
根据所述辅助图形的中心和所述第一加工区域的中心之间的偏移量,对所述振镜的加工位置和加工角度进行补偿。
可选的,所述根据每个加工区域的平均厚度和预设缩放因子,确定所述振镜针对每个所述加工区域的图像缩放比例之前,所述方法还包括:
采用来料厚度检测装置,获取每个所述加工区域的多个厚度;
根据每个所述加工区域的多个厚度计算每个所述加工区域的平均厚度。
第二方面,本申请实施例还提供一种激光加工控制系统,所述系统包括:加工平台、安装平台、视觉定位装置、激光振镜加工装置和控制装置;所述控制装置与所述加工平台、所述安装平台、所述视觉定位装置、所述激光振镜加工装置均通信连接;
所述加工平台用于安装待加工物料、并带动所述待加工物料沿X轴方向移动;
所述安装平台与所述加工平台相互垂直,所述视觉定位装置和所述激光振镜加工装置均设置在所述安装平台上,所述安装平台带动所述视觉定位装置和所述激光振镜加工装置在Y轴方向移动;
所述控制装置用于执行上述第一方面任一项所述的激光加工控制方法的步骤。
可选的,所述系统还包括:来料厚度检测装置;
所述来料厚度检测装置设置在所述安装平台上,所述安装平台带动所述来料厚度检测装置在所述Y轴方向移动,所述来料厚度检测装置与所控制装置通信连接,并向所述控制装置发送所述待加工物料上每个加工区域的多个厚度。
第三方面,本申请实施例还提供一种激光加工控制装置,所述装置包括:
像素坐标获取模块,用于通过视觉定位装置获取待加工物料上至少两个标记点的像素坐标值,所述待加工物料安装在加工平台上;
坐标及角度确定模块,用于根据预先建立的所述加工平台与所述视觉定位装置之间的坐标关系,以及所述至少两个标记点的像素坐标值,确定所述待加工物料上多个加工区域的中心坐标值以及所述待加工物料的偏转角度;
旋转角度确定模块,用于根据所述待加工物料的偏转角度,以及激光振镜加工装置中振镜的安装角度,确定并校正所述振镜的图像旋转角度;
移动控制模块,用于根据每个所述加工区域的中心坐标值,控制所述激光振镜加工装置移动至每个所述加工区域;
缩放比例确定模块,用于根据每个加工区域的平均厚度和预设缩放因子,确定并校正所述振镜针对每个所述加工区域的图像缩放比例;
加工控制模块,用于控制所述激光振镜加工装置中的激光发射器发射的激光通过具有所述图像旋转角度和所述图像缩放比例的振镜,在每个所述加工区域上进行激光器加工。
可选的,在所述坐标及角度确定模块确定多个加工区域的中心坐标值以及所述待加工物料的偏转角度之前,所述装置还包括:
标记点阵加工模块,用于根据标定板上标记点在所述加工平台上的位置,控制所述激光振镜加工装置以所述标记点为中心,在所述标定板上加工标记点阵;
坐标关系确定模块,用于根据所述标记点阵中各个点在所述加工平台上的平台坐标值,以及所述各个点的像素坐标值,确定所述加工平台与所述视觉定位装置之间的坐标关系。
可选的,所述坐标及角度确定模块,包括:
标记点坐标值确定单元,用于根据所述根据预先建立的所述加工平台与所述视觉定位装置之间的坐标关系,以及所述至少两个标记点的像素坐标值,计算所述至少两个标记点的平台坐标值;
偏转角度确定单元,用于根据所述至少两个标记点的平台坐标值,计算所述待加工物料的偏转角度;
中心坐标值计算单元,用于根据所述至少两个标记点的平台坐标值、所述至少两个标记点与各个加工区域的位置关系,以及所述待加工物料的偏转角度,计算所述待加工物料上多个加工区域的中心坐标值。
可选的,所述中心坐标值计算单元,包括:
第一中心坐标值计算子单元,用于根据所述至少两个标记点的平台坐标值、所述至少两个标记点与第一加工区域的位置关系,以及所述待加工物料的偏转角度,计算所述第一加工区域的中心坐标值;
第二中心坐标值计算子单元,用于根据所述第一加工区域的中心坐标值、各所述加工区域之间的相对位置关系,以及所述待加工物料的偏转角度,计算其他加工区域的中心坐标值。
可选的,所述装置还包括:
坐标值校准模块,用于根据所述激光振镜加工装置的安装平台与所述加工平台之间的垂直度偏差,对所述多个加工区域的中心值坐标值进行校准。
可选的,在所述缩放比例确定模块确定所述振镜的图像缩放比例之前,所述装置还包括:
第一网格生成模块,用于通过所述激光振镜加工装置在预设校正平面上加工生成第一尺寸的网格;
第二网格生成模块,用于通过所述激光振镜加工装置在不同距离的加工平面上加工生成多个第二尺寸的网格;
缩放因子计算模块,用于根据所述第一尺寸的网格和所述多个第二尺寸的网格的尺寸差异,计算所述预设缩放因子。
可选的,所述装置还包括:
辅助图形加工模块,用于根据预设周期,控制所述激光振镜加工装置中的激光发射器发射的激光通过具有所述图像旋转角度和所述图像缩放比例的振镜,在第一加工区域加工辅助图形;
振镜补偿模块,用于根据所述辅助图形的中心和所述第一加工区域的中心之间的偏移量,对所述振镜的加工位置和加工角度进行补偿。
可选的,在所述缩放比例确定模块确定所述振镜的图像缩放比例之前,所述装置还包括:
厚度获取模块,用于采用来料厚度检测装置,获取每个所述加工区域的多个厚度;
平均厚度计算模块,用于根据每个所述加工区域的多个厚度计算每个所述加工区域的平均厚度。
第四方面,本申请实施例还提供一种控制装置,包括:处理器、存储介质和总线,所述存储介质存储有所述处理器可执行的程序指令,当所述控制装置运行时,所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信,所述处理器执行所述程序指令,以执行如第一方面任一所述的数据处理方法的步骤。
第五方面,本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,所述存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器运行时执行如第一方面任一所述的数据处理方法的步骤。
本申请的有益效果是:
本申请提供一种激光加工控制方法、系统及装置,通过根据待加工物料上标记点的像素坐标,确定待加工物料各个加工区域的中心坐标值及偏转角度,利用偏转角度对振镜的加工角度进行交换,根据各个加工区域的平均厚度确定振镜的图像缩放比例,实现对待加工物料来料位置偏差以及不同加工区域来料厚度差异的校准,保证在待加工物料的来料位置存在偏差、来料厚度存在差异的情况下,保证待加工物料的各个加工区域所加工得到的图形大小、精度保持一致,提升物料加工精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供对的一种激光加工控制系统的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的一种激光加工控制方法的流程示意图;
图3为本申请实施例提供的一种图像缩放比例的示意图;
图4为本申请实施例提供的另一种激光加工控制方法的流程示意图;
图5为本申请实施例提供的又一种激光加工控制方法的流程示意图;
图6为本申请实施例提供的再一种激光加工控制方法的流程示意图;
图7为本申请实施例提供的一种偏转角度的示意图;
图8为本申请实施例提供的又另一种激光加工控制方法的流程示意图;
图9为本申请实施例提供的又再一种激光加工控制方法的流程示意图;
图10为本申请实施例提供的一种辅助图形的示意图;
图11为本申请实施例提供的一种激光加工控制装置的流程示意图;
图12为本申请实施例提供的一种控制装置的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中,需要说明的是,若出现术语“上”、“下”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
此外,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例中的特征可以相互结合。
请参考图1,为本申请实施例提供的一种激光加工控制系统的结构示意图,如图1所示,该系统包括:加工平台10、安装平台20、视觉定位装置30、激光振镜加工装置40和控制装置50(图中未示出);控制装置50与加工平台10、安装平台20、视觉定位装置30、激光振镜加工装置40均通信连接;加工平台10用于安装待加工物料、并带动待加工物料沿X轴方向移动;安装平台20与加工平台10相互垂直,视觉定位装置30和激光振镜加工装置40均设置在安装平台20上,安装平台20带动视觉定位装置30和激光振镜加工装置40在Y轴方向移动。
控制装置50通过控制加工平台10在X方向移动,使待加工物料上的Mark位于视觉定位装置30视野范围内,以获取待加工物料各个加工区域在加工平台上10上的工作坐标值及偏转角度,控制装置50通过偏转角度及振镜的安装角度,确定并校正振镜的图像旋转角度,并根据各个加工区域的平均厚度确定并校正振镜的图像缩放比例,控制装置50根据加工平台上10上的工作坐标值控制激光振镜加工装置40移动至加工位置,并控制激光振镜加工装置40中的激光发射器发射的激光通过具有图像旋转角度和图像缩放比例的振镜,在每个加工区域上进行激光器加工。
本实施例中,加工平台10和安装平台20共同构成龙门结构,加工平台10为龙门结构中的载台,待加工物料从来料位置移动至加工平台10上后,通过加工平台10上的气浮装置使待加工物料悬浮于加工平台10上,并通过夹爪对待加工物料进行固定;夹爪设置在驱动机构上,控制装置50通过驱动机构带动夹爪沿X轴方向移动。
需要说明的是,本实施例所采用的气浮装置和夹爪作为支撑和运动组件,主要针对幅面较大、重量比较重的物料,以通过气浮装置使待加工物料悬浮,并通过夹爪带动待加工物料沿X轴方向移动;对于幅面较小、重量较轻的物料,可以采样其他支撑和运动组件,例如可以为采用传送带等,本实施例对所采用的支撑和运动组件的类型不做限制。
安装平台20为龙门结构中的龙门架,设置在加工平台10的上方,与加工平台10垂直,安装平台20上设置有直线模组,视觉定位装置30和激光振镜加工装置40均设置在驱动机构上,控制装置50通过驱动机构带动激光振镜加工装置40沿Y轴方向移动。
示例的,本实施例的驱动机构可以为直线模组,直线模组与控制装置50通信连接,以使得控制装置50通过直线模块控制夹爪带着物料沿X轴方向移动,控制视觉定位装置30和激光振镜加工装置40沿Y轴方向移动。
视觉定位装置30用于对待加工物料在加工平台10上的位置进行视觉标定,以使得控制装置50根据视觉标定结果确定待加工物料各个加工区域的位置以及待加工物料在加工平台10上的偏转角度,控制装置50可以根据偏转角度及振镜的安装角度进行计算,得到振镜的图像旋转角度,并控制激光振镜加工装置40移动至对应的位置进行激光加工。示例的,视觉定位装置30可以为相机。
需要说明的是,在对待加工物料进行视觉标定时,至少需要两个标记点,其中,当待加工物料的幅面较小时,若单个相机可以覆盖所有标记点,则可以采样单个相机对待加工物料进行视觉标定;当待加工物料的幅面较大时,若至少两个标记点之间的距离较远,为了保证相机的视觉范围可以覆盖至少两个标记点,需要多个相机。本实施例中,通过两个标记点Mark1和Mark2就可以完成对待加工物料的视觉标定,只要两个相机即可。
更进一步地,如图1所示,该激光加工控制系统还包括:来料厚度检测装置60,来料厚度检测装置60设置在安装平台20上,安装平台20带动来料厚度检测装置60在Y轴方向移动,来料厚度检测装置60与控制装置50通信连接,控制装置50控制来料厚度检测装置60移动至待加工物料的每个加工区域,以获取每个加工区域中待加工物料的多个厚度,并向控制装置50发送待加工物料上每个加工区域的多个厚度,使得控制装置50根据每个加工区域的多个厚度计算每个加工区域中待加工物料的平均厚度,以根据平均厚度计算振镜在每个加工区域中的图像缩放比例,使得激光发射器发射的激光通过具有图像旋转角度和图像缩放比例的振镜在每个加工区域进行激光器加工。示例的,来料厚度检测装置60可以为高度测量仪表,根据高度测量仪表测量的每个加工区域上的多点高度表示每个加工区域多点对应的厚度。
基于上述激光加工控制系统,本申请提供一种应用于上述激光加工控制系统中控制装置的激光加工控制方法。请参考图2,为本申请实施例提供的一种激光加工控制方法的流程示意图,如图2所示,该方法包括:
S10:通过视觉定位装置获取待加工物料上至少两个标记点的像素坐标值,待加工物料安装在加工平台上。
本实施例中,待加工物料上具有一标定区域,标定区域内包括至少两个标记点,通过调整待加工物料在加工平台上的位置,使得至少两个标记点在视觉定位装置的视野范围内,视觉定位装置对至少两个标记点进行拍照,并将图像发送给控制装置,由控制装置通过图像确定至少两个标记点的像素坐标值。
其中,标记点可以为在先设置(加工、标刻)到待加工物料上的MARK点,也可以为本来存在于待加工物料上的易于识别的特征标记,例如边角点等,本实施例对此不做限制。
S20:根据预先建立的加工平台与视觉定位装置之间的坐标关系,以及至少两个标记点的像素坐标值,确定待加工物料上多个加工区域的中心坐标值以及待加工物料的偏转角度。
本实施例中,加工平台与视觉定位装置之间的坐标关系为:加工平台所在的空间坐标系与视觉定位装置的像素坐标系之间的坐标关系,控制装置根据至少两个标记点的像素坐标值以及加工平台与视觉定位装置之间的坐标关系,计算至少两个标记点的平台坐标值,并根据至少两个标记点的平台坐标值确定待加工物料上多个加工区域的中心坐标值以及待加工物料的偏转角度。
S30:根据待加工物料的偏转角度,以及激光振镜加工装置中振镜的安装角度,确定并校正振镜的图像旋转角度。
本实施例中,在激光振镜加工装置的安装中,振镜与加工平台之间存在安装角度t1,该安装角度是振镜安装过程中不可避免的安装误差,会导致相邻加工区域所加工的图形存在拼接错位。视觉标定过程中也可能存在标定误差,为了避免对加工精度的影响,需要把视觉标定补偿值BaseT进行补偿计算。同时,由于待加工物料在加工平台上的固定位置存在偏转角度t’,在加工过程中振镜也需要根据待加工物料的偏转角度t’对激光发射器发送的激光进行偏转,保证激光振镜加工装置发送的激光与待加工物料的位置匹配。
示例的,对振镜加工的图像旋转角度t进行校准的公式可以为:
t=t1+t'+BaseT
S40:根据每个加工区域的中心坐标值,控制激光振镜加工装置移动至每个加工区域。
本实施例中,在确定每个加工区域的中心坐标值后,控制装置通过控制加工平台在X轴方向上的移动,以及控制激光振镜加工装置在Y轴方向上的移动,使激光振镜加工装置移动至待加工物料的任一加工区域,使激光振镜加工装置中振镜的加工中心与每个加工区域的中心重合,完成了激光振镜加工装置与待加工物料的位置匹配。
需要说明的是,对S30中振镜的图像旋转角度的校正,可以是在控制装置控制激光加工装置移动至加工区域之前进行校正,也可以是在控制装置控制激光加工装置移动至加工区域的过程中进行校正,还可以是在控制装置控制激光加工装置移动至加工区域之后进行校正,本实施例并不限定S30和S40之间的先后顺序。
优选的,上述S30中振镜的图像旋转角度的校正可以在控制装置控制激光加工装置移动至加工区域的过程中进行校正,这样可以将振镜相对物料的移动时间和振镜的图像旋转角度时间并行,提升加工效率。
S50:根据每个加工区域的平均厚度和预设缩放因子,确定并校正振镜针对每个加工区域的图像缩放比例。
本实施例中,待加工物料的平面与振镜之间的距离越近,振镜所加工的图形的幅面越大,由于待加工物料不同区域的厚度存在差异,使得不同区域与振镜之间的距离也不相同,为了避免因为物料厚度差异造成待加工物料不同加工区域所加工的图形之间的大小不一致,需要根据每个加工区域中物料的厚度,确定振镜在每个加工区域的图像缩放比例。
示例的,请参考图3,为本申请实施例提供的一种图像缩放比例的示意图,如图3所示,根据每个加工区域的平均厚度,确定每个加工区域与振镜之间的高度,将每个加工区域的高度与振镜标准校正平面的高度进行对比,通过高度的变化量Δh确定每个加工区域的图像缩放比例,其中,高度每增加Δh1,振镜的缩放量增加f倍,其中,f为振镜的预设缩放因子,每个加工区域的图像缩放比例K的计算公式可以为:
K=1+Δh*f/Δh1
例如,以高度每增加50μm为例,K=1+Δh*f/50。
更进一步地,可以在待加工图形的长和宽两个方向上使用不同的缩放因子,分别计算每个加工区域在长和宽两个方向上的图像缩放比例。
在一种可选实施例中,每个加工区域的平均厚度的获取方法可以为:采用来料厚度检测装置,获取每个加工区域的多个厚度;根据每个加工区域的多个厚度计算每个加工区域的平均厚度。
本实施例中,由来料厚度检测装置在每个加工区域的多点处进行厚度测量,以获取每个加工区域的多个厚度,通过对多个厚度进行平均值计算,得到每个加工区域的平均厚度。示例的,平均厚度H=(H1+H2+…+Hn)/n。
在一种可能的实现方式中,对加工区域的厚度测量,可以是在将来料厚度检测装置移动至该加工区域之后,在开始激光加工之前进行多点测量,以获取平均厚度。
在另一种可能的实现方式中,对加工区域的厚度测量,可以是在对当前加工区域进行激光加工的同时,由来料厚度检测装置对下一加工区域的厚度进行测量,该实现方式可以提高加工效率,但是需要保证激光振镜加工装置和来料厚度检测装置在安装平台上的安装位置满足该加工需求,即激光振镜加工装置和来料厚度检测装置的安装位置刚好分别位于两个相邻加工区域的上方。
需要说明的是,对S50中图像缩放比例的校正,可以是在控制装置控制激光加工装置移动至加工区域之前进行校正,也可以是在控制装置控制激光加工装置移动至加工区域的过程中进行校正,还可以是在控制装置控制激光加工装置移动至加工区域之后进行校正,本实施例并不限定S40和S50之间的先后顺序。
在一种可能的实现方式中,请参考图4,为本申请实施例提供的另一种激光加工控制方法的流程示意图,如图4所示,在上述S50中根据每个加工区域的平均厚度和预设缩放因子,确定振镜针对每个加工区域的图像缩放比例的步骤之前,该方法还可以包括:
S71:通过激光振镜加工装置在预设校正平面上加工生成第一尺寸的网格。
S72:通过激光振镜加工装置在不同距离的加工平面上加工生成多个第二尺寸的网格。
S73:根据第一尺寸的网格和多个第二尺寸的网格的尺寸差异,计算预设缩放因子。
本实施例中,在振镜处于初始状态下,通过激光振镜加工装置对位于预设校正平面的物料上生成第一尺寸的网格,第一尺寸的网格作为振镜校正文档;通过调整激光振镜加工装置与加工平面之间的距离,以对位于不同距离的加工平面的物料上分别生成第二尺寸的网格,确定第一尺寸的网格和多个第二尺寸的网格在长度和宽度上的变化量ΔL和ΔW,不同高度下长度和宽度上的变化量ΔL和ΔW基本保持一致,为了消除测量误差,可以对不同距离下的变化量ΔL和ΔW分别取平均值,得到振镜分别在长度方向的缩放因子fx和宽度方向的缩放因子fy。
在一种可选实施例这种,可以通过调整校正平面的高度以调整激光振镜加工装置与加工平面之间的距离,或者可以通过调整平面上物料的厚度以调整激光振镜加工装置与加工平面之间的距离,本实施例对此不做限制。
S60:控制激光振镜加工装置中的激光发射器发射的激光通过具有图像旋转角度和图像缩放比例的振镜,在每个加工区域上进行激光器加工。
本实施例中,在确定并校正振镜的图像旋转角度,以及振镜在每个加工区域的图像缩放比例后,控制装置控制激光发射器发射的激光通过具有上述图像旋转角度和图像缩放比例的振镜,在每个加工区域上进行激光器加工。
本领域技术人员可以知晓,图像旋转角度和图像缩放比例调整后,控制激光振镜沿预设的路径和速度进行扫描,即可完成激光加工。
可以理解的,通过具有图像旋转角度和图像缩放比例的振镜,指的是,将图像旋转角度和图像缩放比例写入振镜校正档,通过调用校正档,就可以实施校正后的加工。
示例的,如图1所示,对待加工物料的一种加工顺序可以为:在激光振镜加工装置完成对第一加工区域C1的加工后,控制装置控制激光振镜加工装置在Y方向移动至第四加工区域C4进行加工,加工完成后,控制装置控制加工平台沿X轴方向移动,使激光振镜加工装置对第五加工区域C5进行加工,之后,激光振镜加工装置在Y轴方向上移动至第二加工区域C2进行加工,然后,加工平台沿X轴方向继续移动,是激光振镜加工装置对第三加工区域C3进行加工,最后,激光振镜加工装置在Y轴方向上移动至第六加工区域C6进行加工,加工完成后,整个待加工物料的所有工作区域均完成加工,控制装置控制加工平台沿X轴移动,将加工后的物料沿X方向移动至下游设备。
上述实施例提供的激光加工控制方法,通过根据待加工物料上标记点的像素坐标,确定待加工物料各个加工区域的中心坐标值及偏转角度,利用偏转角度对振镜的加工角度进行交换,根据各个加工区域的平均厚度确定振镜的图像缩放比例,实现对待加工物料来料位置偏差以及不同加工区域来料厚度差异的校准,保证在待加工物料的来料位置存在偏差、来料厚度存在差异的情况下,保证待加工物料的各个加工区域所加工得到的图像大小、精度保持一致,提升物料加工精度。
同时,上述实施例提供的激光加工控制方法,对于大幅面的待加工物料,通过在X方向移动物料,Y方向移动振镜加工系统,使振镜加工系统处于不同的加工区域下进行加工;同时,将物料在水平方向的偏移,以及厚度上的差异,通过调节振镜校正档来进行纠偏。一方面,减少了整个激光加工控制系统在角度和高度上面的机械设计,结构上更为简单,也避免了更多的机械误差,另一方面,通过调节振镜校正档来进行纠偏,也能够保证加工精度,同时,视觉定位装置和来料厚度检测装置和激光振镜加工装置均设置在安装平台上,提前检测并获取待加工物料的角度和厚度信息,调节振镜校正档可以在振镜从前一区域移动至后一区域时完成,提升加工效率。
在上述实施例的基础上,本申请实施例还提供又一种激光加工控制方法,用于在对待加工物料进行加工之前,确定加工平台与视觉定位装置之间的坐标关系。请参考图5,为本申请实施例提供的又一种激光加工控制方法的流程示意图,如图5所示,在上述S20根据预先建立的加工平台与视觉定位装置之间的坐标关系,以及至少两个标记点的像素坐标值,确定待加工物料上多个加工区域的中心坐标值以及待加工物料的偏转角度的步骤之前,该方法还可以包括:
S81:根据标定板上标记点在加工平台上的位置,控制激光振镜加工装置以标记点为中心,在标定板上加工标记点阵。
本实施例中,在标定板上设置至少一个标记点,将标定板移动至加工平台的第一区域的中心位置,根据标定板上标记点与第一区域的中心位置的关系,控制激光振镜加工装置以标记点为中心,在标定板上加工一个预设大小的标记点阵。示例的,标记点阵可以为3*3的点阵。
S82:根据标记点阵中各个点在加工平台上的平台坐标值,以及各个点的像素坐标值,确定加工平台与视觉定位装置之间的坐标关系。
本实施例中,根据标定板上标记点与第一区域的中心位置的关系,确定标记点阵中各个点在加工平台上的平台坐标值,通过视觉定位装置获取包含标记点阵的图像,控制装置根据标记点阵中各个点的像素坐标值和平台坐标值,确定加工平台与视觉定位装置之间的坐标关系。
需要说明的是,当采用两个标记点对待加工物料进行视觉标定时,采用两个相机,则在标定板上需要设置两个标记点,并以每个标记点为中心生成两个标记点阵,每个相机的视野范围覆盖一个标记点阵,根据每个标记点阵中各个点的像素坐标值和平台坐标值,确定每个相机与加工平台之间的坐标关系,每个相机根据待加工物料上拍摄到的标记点的像素坐标值,以及该相机与加工平台之间的坐标关系,确定该标记点的平台坐标。
上述实施例提供的激光加工控制方法,通过在标定板上加工标记点阵,以根据标记点阵中各个点的平台坐标值和像素坐标值,确定加工平台与视觉定位装置之间的坐标关系,使得视觉定位装置与加工平台之间统一坐标系,从而可以利用视觉定位装置确定待加工物料准确的平台坐标值,从而控制激光振镜加工装置进行准确地加工,提升物料加工精度。
在上述实施例的基础上,本申请实施例还提供再一种激光加工控制方法。请参考图6,为本申请实施例提供的再一种激光加工控制方法的流程示意图,如图6所示,上述S20根据预先建立的加工平台与视觉定位装置之间的坐标关系,以及至少两个标记点的像素坐标值,确定待加工物料上多个加工区域的中心坐标值以及待加工物料的偏转角度的步骤,可以包括:
S21:根据预先建立的加工平台与视觉定位装置之间的坐标关系,以及至少两个标记点的像素坐标值,计算至少两个标记点的平台坐标值。
本实施例中,控制装置根据至少两个标记点的像素坐标值以及加工平台与视觉定位装置之间的坐标关系,计算至少两个标记点的平台坐标值。
S22:根据至少两个标记点的平台坐标值,计算待加工物料的偏转角度。
本实施例中,在待加工物料上设置的至少两个标记点之间在X轴方向或者Y轴方向上处于平行状态,当待加工物料在加工平台上发生偏移时,至少两个标记点之间与X轴方向和Y轴方向之间发生偏移,可以根据至少两个标记点的横坐标、纵坐标之间的三角关系,确定至少两个标记点之间的连线相对于X轴或者Y轴的偏转角度,该偏转角度即为待加工物料的偏转角度。
示例的,请参考图7,为本申请实施例提供的一种偏转角度的示意图,如图7所示,根据标记点Mark1和Mark2的平台坐标值,确定标记点Mark1和Mark2之间的连线相对于Y轴的偏转角度,即为待加工物料的偏转角度t’。
S23:根据至少两个标记点的平台坐标值、至少两个标记点与各个加工区域的位置关系,以及待加工物料的偏转角度,计算待加工物料上多个加工区域的中心坐标值。
本实施例中,在待加工物料上生成至少两个标记点时,确定了两个标记点与各个加工区域的中心点之间的位置关系,该位置关系包括:标记点与各个加工区域的中心点之间的横坐标、纵坐标的差值,可以根据至少两个标记点的平台坐标、标记点与各个加工区域的中心点之间的横坐标、纵坐标的差值,以及待加工物料的偏转角度,基于标记点与各个加工区域的中心点的三角函数关系,计算待加工物料上多个加工区域的中心坐标值。
在一种可能的实现方式中,请参考图8,为本申请实施例提供的又另一种激光加工控制方法的流程示意图,如图8所示,上述S23中根据至少两个标记点的平台坐标值、至少两个标记点与各个加工区域的位置关系,以及待加工物料的偏转角度,计算待加工物料上多个加工区域的中心坐标值的步骤,可以包括:
S231:根据至少两个标记点的平台坐标值、至少两个标记点与第一加工区域的位置关系,以及待加工物料的偏转角度,计算第一加工区域的中心坐标值。
本实施例中,将待加工物料根据振镜的加工幅面分为多个加工区域,在待加工物料上生成标记点时,会记录标记点与第一加工区域之间的位置关系,该位置关系包括:标记点与第一加工区域的中心点之间的横坐标、纵坐标的差值,可以根据一个标记点的平台坐标、标记点与第一加工区域的中心点之间的横坐标、纵坐标的差值,以及待加工物料的偏转角度,基于标记点与第一加工区域的中心点的三角函数关系,计算待加工物料上第一加工区域的中心坐标值。
S232:根据第一加工区域的中心坐标值、各加工区域之间的相对位置关系,以及待加工物料的偏转角度,计算其他加工区域的中心坐标值。
本实施例中,多个加工区域的中心点在待加工物料上沿横向和纵向等间距分布,各加工区域之间的相对位置关系包括:其他加工区域与第一加工区域的中心点之间的横坐标、纵坐标的差值,可以根据第一加工区域的中心坐标值、其他加工区域与第一加工区域的中心点之间的横坐标、纵坐标的差值,以及待加工物料的偏转角度,基于其他加工区域与第一加工区域的中心点之间的三角函数关系,计算其他加工区域的中心坐标值。
示例的,第一加工区域的中心坐标值为C1(X1,Y1),其他加工区域的中心坐标值为Cn(Xn’,Yn’),Dn(DefaultXn、DefaultYn)为各个加工区域的中心点在待加工物料上的坐标,可以根据Dn(DefaultXn、DefaultYn)确定其他加工区域与第一加工区域的中心点之间的相对位置关系,其他加工区域的中心坐标值Cn(Xn’,Yn’)具体可以表示为:
X'n=X1+(DefaultXn-DefaultX1)*cos(t'+BaseT)-(DefaultYn-DefaultY1)*sin(t'+BaseT)
Y'n=Y1+(DefaultYn-DefaultY1)*sin(t'+BaseT)+(DefaultYn-DefaultY1)*cos(t'+BaseT)
上述实施例提供的激光加工控制方法,通过根据待加工物料上的至少两个标记点的像素坐标值计算得到的平台坐标值,确定待加工物料的偏转角度,从而计算得到待加工物料上多个加工区域的中心坐标值,以实现对待加工物料上各个加工区域的位置标定,保证激光振镜加工装置在准确的位置处进行激光加工,提升物料加工精度。
在一种可能的实现方式中,在上述S20根据预先建立的加工平台与视觉定位装置之间的坐标关系,以及至少两个标记点的像素坐标值,确定待加工物料上多个加工区域的中心坐标值以及待加工物料的偏转角度的步骤之后,该方法还可以包括:
根据激光振镜加工装置的安装平台与加工平台之间的垂直度偏差,对多个加工区域的中心值坐标值进行校准。
本实施例中,由于激光振镜加工装置设置在安装平台上,待加工物料设置在加工平台上,理论上安装平台和加工平台相互垂直,但是由于机械加工和安装误差,导致安装平台和加工平台的垂直度会存在偏差,为了保证加工位置的准确,需要根据垂直度偏差对待加工物料各个加工区域的中心坐标值进行校准,得到补偿后的各个加工区域的中心坐标值Cn(Xn,Yn)。
示例的,校准公式具体可以表示为:
Xn=X'n+Y'n*tan(t2)
Xn=Y'n/cos(t2)
上述实施例提供的激光加工控制方法,根据激光振镜加工装置的安装平台与加工平台之间的垂直度偏差,对多个加工区域的中心值坐标值进行校准,保证激光振镜加工装置在准确的位置处对待加工物料进行激光加工,提升物料加工精度。
在上述实施例的基础上,本申请实施例还提供又再一种激光加工控制方法。请参考图9,为本申请实施例提供的又再一种激光加工控制方法的流程示意图,如图9所示,该方法还包括:
S91:根据预设周期,控制激光振镜加工装置中的激光发射器发射的激光通过具有图像旋转角度和图像缩放比例的振镜,在第一加工区域加工辅助图形。
S92:根据辅助图形的中心和第一加工区域的中心之间的偏移量,对振镜的加工位置和加工角度进行补偿。
本实施例中,通过上述S10-S50的步骤对待加工物料的位置的确定,以及对振镜的图像旋转角度和图像缩放比例的校正后,在短时间内可以保证物料加工的精度。但是随着加工过程中加工环境温度、湿度的变化,导致激光振镜加工装置的机械结构会发生微小的变化,导致激光振镜加工装置的位置发生偏移影响加工精度,为此本实施例需要对激光振镜加工装置所生成的激光的加工位置进行校准。
具体的,预设周期为激光振镜加工装置的自校正周期,在执行上述S10-S50的步骤之后,控制激光振镜加工装置移动至待加工物料的第一加工区域,控制激光振镜加工装置中的激光发射器发射的激光通过具有上述图像旋转角度和图像缩放比例的振镜,在第一加工区域加工辅助图形,该辅助图形可以为矩形、线条或者实际需要在物料上加工的图形。
示例的,请参考图10,为本申请实施例提供的一种辅助图形的示意图,如图10所示,计算辅助图形的中心和第一加工区域的中心之间的偏移量,偏移量包括:辅助图形的中心相对于第一加工区域的中心在X轴方向上的偏移量Δx,辅助图形的中心相对于第一加工区域的中心在Y轴方向上的偏移量Δy,辅助图形在垂直方向上的偏移角度Δt,根据偏移量Δx和Δy,对通过振镜的激光的加工位置进行补偿,在根据偏移角度Δt对通过振镜的激光的加工角度进行补偿,保证在激光振镜加工装置的机械结构会发生微小变化的情况下,也能在待加工物料上准确地进行加工。
需要说明的是,在对激光振镜加工装置进行自校正时,第一加工区域作为辅助区域,在加工辅助图形后第一加工区域不参与后续的预设图形的加工。
上述实施例提供的激光加工控制方法,通过在第一加工区域加工一辅助图形,以判断辅助图形和第一加工区域之间的偏移,对振镜的加工位置和加工角度进行补偿,保证即使在激光振镜加工装置的机械结构会发生微小变化的情况下,也能在待加工物料上准确地进行加工,提升物料的加工精度。
在上述实施例的基础上,本申请实施例还提供一种激光加工控制装置。请参考图11,为本申请实施例提供的一种激光加工控制装置的流程示意图,如图11所示,该装置包括:
像素坐标获取模块11,用于通过视觉定位装置获取待加工物料上至少两个标记点的像素坐标值,待加工物料安装在加工平台上;
坐标及角度确定模块12,用于根据预先建立的加工平台与视觉定位装置之间的坐标关系,以及至少两个标记点的像素坐标值,确定待加工物料上多个加工区域的中心坐标值以及待加工物料的偏转角度;
旋转角度确定模块13,用于根据待加工物料的偏转角度,以及激光振镜加工装置中振镜的安装角度,确定并校正振镜的图像旋转角度;
移动控制模块14,用于根据每个加工区域的中心坐标值,控制激光振镜加工装置移动至每个加工区域;
缩放比例确定模块15,用于根据每个加工区域的平均厚度和预设缩放因子,确定并校正振镜针对每个加工区域的图像缩放比例;
加工控制模块16,用于控制激光振镜加工装置中的激光发射器发射的激光通过具有图像旋转角度和图像缩放比例的振镜,在每个加工区域上进行激光器加工。
可选的,在坐标及角度确定模块12确定多个加工区域的中心坐标值以及待加工物料的偏转角度之前,该装置还包括:
标记点阵加工模块,用于根据标定板上标记点在加工平台上的位置,控制激光振镜加工装置以标记点为中心,在标定板上加工标记点阵;
坐标关系确定模块,用于根据标记点阵中各个点在加工平台上的平台坐标值,以及各个点的像素坐标值,确定加工平台与视觉定位装置之间的坐标关系。
可选的,坐标及角度确定模块12,包括:
标记点坐标值确定单元,用于根据预先建立的加工平台与视觉定位装置之间的坐标关系,以及至少两个标记点的像素坐标值,计算至少两个标记点的平台坐标值;
偏转角度确定单元,用于根据至少两个标记点的平台坐标值,计算待加工物料的偏转角度;
中心坐标值计算单元,用于根据至少两个标记点的平台坐标值、至少两个标记点与各个加工区域的位置关系,以及待加工物料的偏转角度,计算待加工物料上多个加工区域的中心坐标值。
可选的,中心坐标值计算单元,包括:
第一中心坐标值计算子单元,用于根据至少两个标记点的平台坐标值、至少两个标记点与第一加工区域的位置关系,以及待加工物料的偏转角度,计算第一加工区域的中心坐标值;
第二中心坐标值计算子单元,用于根据第一加工区域的中心坐标值、各加工区域之间的相对位置关系,以及待加工物料的偏转角度,计算其他加工区域的中心坐标值。
可选的,该装置还包括:
坐标值校准模块,用于根据激光振镜加工装置的安装平台与加工平台之间的垂直度偏差,对多个加工区域的中心值坐标值进行校准。
可选的,在缩放比例确定模块15确定振镜的图像缩放比例之前,该装置还包括:
第一网格生成模块,用于通过激光振镜加工装置在预设校正平面上加工生成第一尺寸的网格;
第二网格生成模块,用于通过激光振镜加工装置在不同距离的加工平面上加工生成多个第二尺寸的网格;
缩放因子计算模块,用于根据第一尺寸的网格和多个第二尺寸的网格的尺寸差异,计算预设缩放因子。
可选的,该装置还包括:
辅助图像加工模块,用于根据预设周期,控制激光振镜加工装置中的激光发射器发射的激光通过具有图像旋转角度和图像缩放比例的振镜,在第一加工区域加工辅助图像;
振镜补偿模块,用于根据辅助图像的中心和第一加工区域的中心之间的偏移量,对振镜的加工位置和加工角度进行补偿。
可选的,在缩放比例确定模块15确定振镜的图像缩放比例之前,该装置还包括:
厚度获取模块,用于采用来料厚度检测装置,获取每个加工区域的多个厚度;
平均厚度计算模块,用于根据每个加工区域的多个厚度计算每个加工区域的平均厚度。
上述装置用于执行前述实施例提供的方法,其实现原理和技术效果类似,在此不再赘述。
以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路,例如:一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit,简称ASIC),或,一个或多个微处理器,或,一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,简称FPGA)等。再如,当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时,该处理元件可以是通用处理器,例如中央处理器(Central Processing Unit,简称CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。再如,这些模块可以集成在一起,以片上系统(system-on-a-chip,简称SOC)的形式实现。
请参考图12,为本申请实施例提供的一种控制装置的示意图,如图12所示,该控制装置50包括:处理器501、存储介质502和总线,存储介质502存储有处理器501可执行的程序指令,当控制装置50运行时,处理器501与存储介质502之间通过总线通信,处理器501执行程序指令,以执行上述方法实施例。具体实现方式和技术效果类似,这里不再赘述。
可选地,本发明还提供一种程序产品,例如计算机可读存储介质,包括程序,该程序在被处理器执行时用于执行上述方法实施例。
在本发明所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物料上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物料单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物料存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)或处理器(英文:processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(英文:Read-Only Memory,简称:ROM)、随机存取存储器(英文:Random Access Memory,简称:RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
上仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (11)
1.一种激光加工控制方法,其特征在于,所述方法包括:
通过视觉定位装置获取待加工物料上至少两个标记点的像素坐标值,所述待加工物料安装在加工平台上;
根据预先建立的所述加工平台与所述视觉定位装置之间的坐标关系,以及所述至少两个标记点的像素坐标值,确定所述待加工物料上多个加工区域的中心坐标值以及所述待加工物料的偏转角度;
根据所述待加工物料的偏转角度,以及激光振镜加工装置中振镜的安装角度,确定并校正所述振镜的图像旋转角度;
根据每个所述加工区域的中心坐标值,控制所述激光振镜加工装置移动至每个所述加工区域;
根据每个加工区域的平均厚度和预设缩放因子,确定并校正所述振镜针对每个所述加工区域的图像缩放比例;
控制所述激光振镜加工装置中的激光发射器发射的激光通过具有所述图像旋转角度和所述图像缩放比例的振镜,在每个所述加工区域上进行激光器加工。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据预先建立的所述加工平台与所述视觉定位装置之间的坐标关系,以及所述至少两个标记点的像素坐标值,确定所述待加工物料上多个加工区域的中心坐标值以及所述待加工物料的偏转角度之前,所述方法还包括:
根据标定板上标记点在所述加工平台上的位置,控制所述激光振镜加工装置以所述标记点为中心,在所述标定板上加工标记点阵;
根据所述标记点阵中各个点在所述加工平台上的平台坐标值,以及所述各个点的像素坐标值,确定所述加工平台与所述视觉定位装置之间的坐标关系。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据预先建立的所述加工平台与所述视觉定位装置之间的坐标关系,以及所述至少两个标记点的像素坐标值,确定所述待加工物料上多个加工区域的中心坐标值以及所述待加工物料的偏转角度,包括:
根据所述根据预先建立的所述加工平台与所述视觉定位装置之间的坐标关系,以及所述至少两个标记点的像素坐标值,计算所述至少两个标记点的平台坐标值;
根据所述至少两个标记点的平台坐标值,计算所述待加工物料的偏转角度;
根据所述至少两个标记点的平台坐标值、所述至少两个标记点与各个加工区域的位置关系,以及所述待加工物料的偏转角度,计算所述待加工物料上多个加工区域的中心坐标值。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述至少两个标记点的平台坐标值、所述至少两个标记点与各个加工区域的位置关系,以及所述待加工物料的偏转角度,计算所述待加工物料上多个加工区域的中心坐标值,包括:
根据所述至少两个标记点的平台坐标值、所述至少两个标记点与第一加工区域的位置关系,以及所述待加工物料的偏转角度,计算所述第一加工区域的中心坐标值;
根据所述第一加工区域的中心坐标值、各所述加工区域之间的相对位置关系,以及所述待加工物料的偏转角度,计算其他加工区域的中心坐标值。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据预先建立的所述加工平台与所述视觉定位装置之间的坐标关系,以及所述至少两个标记点的像素坐标值,确定所述待加工物料上多个加工区域的中心坐标值以及所述待加工物料的偏转角度之后,所述方法还包括:
根据所述激光振镜加工装置的安装平台与所述加工平台之间的垂直度偏差,对所述多个加工区域的中心值坐标值进行校准。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述多个加工区域的平均厚度和预设缩放因子,确定并校正所述振镜的图像缩放比例之前,所述方法还包括:
通过所述激光振镜加工装置在预设校正平面上加工生成第一尺寸的网格;
通过所述激光振镜加工装置在不同距离的加工平面上加工生成多个第二尺寸的网格;
根据所述第一尺寸的网格和所述多个第二尺寸的网格的尺寸差异,计算所述预设缩放因子。
7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
根据预设周期,控制所述激光振镜加工装置中的激光发射器发射的激光通过具有所述图像旋转角度和所述图像缩放比例的振镜,在第一加工区域加工辅助图形;
根据所述辅助图形的中心和所述第一加工区域的中心之间的偏移量,对所述振镜的加工位置和加工角度进行补偿。
8.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据每个加工区域的平均厚度和预设缩放因子,确定并校正所述振镜针对每个所述加工区域的图像缩放比例之前,所述方法还包括:
采用来料厚度检测装置,获取每个所述加工区域的多个厚度;
根据每个所述加工区域的多个厚度计算每个所述加工区域的平均厚度。
9.一种激光加工控制系统,其特征在于,所述系统包括:加工平台、安装平台、视觉定位装置、激光振镜加工装置和控制装置;所述控制装置与所述加工平台、所述安装平台、所述视觉定位装置、所述激光振镜加工装置均通信连接;
所述加工平台用于安装待加工物料、并带动所述待加工物料沿X轴方向移动;
所述安装平台与所述加工平台相互垂直,所述视觉定位装置和所述激光振镜加工装置均设置在所述安装平台上,所述安装平台带动所述视觉定位装置和所述激光振镜加工装置在Y轴方向移动;
所述控制装置用于执行上述权利要求1-7任一项所述的激光加工控制方法的步骤。
10.如权利要求9所述的系统,其特征在于,所述系统还包括:来料厚度检测装置;
所述来料厚度检测装置设置在所述安装平台上,所述安装平台带动所述来料厚度检测装置在所述Y轴方向移动,所述来料厚度检测装置与所控制装置通信连接,并向所述控制装置发送所述待加工物料上每个加工区域的多个厚度。
11.一种激光加工控制装置,其特征在于,所述装置包括:
像素坐标获取模块,用于通过视觉定位装置获取待加工物料上至少两个标记点的像素坐标值,所述待加工物料安装在加工平台上;
坐标及角度确定模块,用于根据预先建立的所述加工平台与所述视觉定位装置之间的坐标关系,以及所述至少两个标记点的像素坐标值,确定所述待加工物料上多个加工区域的中心坐标值以及所述待加工物料的偏转角度;
旋转角度确定模块,用于根据所述待加工物料的偏转角度,以及激光振镜加工装置中振镜的安装角度,确定并校正所述振镜的图像旋转角度;
移动控制模块,用于根据每个所述加工区域的中心坐标值,控制所述激光振镜加工装置移动至每个所述加工区域;
缩放比例确定模块,用于根据每个加工区域的平均厚度和预设缩放因子,确定并校正所述振镜针对每个所述加工区域的图像缩放比例;
加工控制模块,用于控制所述激光振镜加工装置中的激光发射器发射的激光通过具有所述图像旋转角度和所述图像缩放比例的振镜,在每个所述加工区域上进行激光器加工。
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CN202211080935.6A CN116652369A (zh) | 2022-09-05 | 2022-09-05 | 激光加工控制方法、系统及装置 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN118229801A (zh) * | 2024-05-23 | 2024-06-21 | 吉林长华汽车部件有限公司 | 一种相机与振镜位置标定、打击和加工目标瞄准方法和装置 |
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2022
- 2022-09-05 CN CN202211080935.6A patent/CN116652369A/zh active Pending
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